Графическая навигационная прокладка
ГРАФИЧЕСКАЯ НАВИГАЦИОННАЯ ПРОКЛАДКА
Учебное пособие
Новосибирск 2017
УДК 656.61.052 (075)
С 418
Сичкарёв В.И. Графическая навигационная прокладка: учебное пособие / В.И.Сичкарёв.- Новосибирск: Изд-во СГУВТ, 2017.- 90 с.
ISBN 978-5-8119-0752-6
В пособии представлены приёмы работы, выполняемой судоводителями при графической исполнительной прокладке и при заполнении судового журнала сведениями о навигационной работе. Подробность изложения приёмов работы доведена до уровня, позволяющего обучающимся приобретать первоначальные навыки работы со штурманским инструментом, с навигационной картой, с судовым журналом.
При заполнении судового журнала обучающиеся ориентируются на умение достигать основной цели ведения журнала – возможности восстановления навигационной прокладки по сведениям, приведённым в журнале. Такой подход формирует у обучающихся необходимость осмысления важных в навигационном отношении параметров, которые используются при графической работе и сопутствующих аналитических расчётах.
Приведённые в Приложениях задания на графическую прокладку помогают обучающимся понять возможности судоводителя использовать попутно открывающиеся обстоятельства для решения дополнительных задач, входящих в круг навигационных обязанностей вахтенного помощника капитана. Приложения к заданиям на прокладку нацелены на формирование образного представления о соотношении точности счисления и обсервации, на использование точностной информации для решения задач навигационной безопасности плавания.
Пособие предназначено для студентов и курсантов судоводительской специальности как высшего, так и среднего специального образования. В аналитической части может быть полезным штурманскому составу судов, а в некоторой части – для профессиональной ориентации школьников в клубах юных моряков.
Рекомендовано в печать редакционно-издательским советом ФГБОУ ВО «СГУВТ» от 27.06.2017 протокол № 17
Рецензенты:
Второй помощник капитана ОАО «Сахалинское морское пароходство» – Черепанов В.Н.
Заместитель начальника Центра дополнительного профессионального образования ФГБОУ ВО «СГУВТ» – Петровский С.В.
© Сичкарёв В.И., 2017
© ФГБОУ ВО «СГУВТ», 2017
Подготовка морской навигационной карты к работе
Перед началом работы с морской навигационной картой (МНК), необходимо внимательно с ней ознакомиться.
Большая часть работы по ознакомлению с МНК выполняется в период подготовки к плаванию и разработки предварительной прокладки, а также при выполнении корректуры. Однако, перед началом работы на конкретной карте необходимо ещё раз посмотреть год её издания, используемую систему координат картографической проекции, привести к году плавания магнитное склонение и надписать простым карандашом в местах его указания, ознакомиться с Предупреждениями и Примечаниями, помещёнными под заголовком карты. Обратить внимание на наличие поправок для перехода от общеземных референц-эллипсоидов WGS-84 или ПЗ-90.2 к принятому на данной карте. Учесть наличие приливных явлений: колебаний уровня и течений. Ознакомиться с принятым нулём глубин и высот, сравнить с возможными приливными колебаниями фактических глубин и осадкой судна. Ознакомиться с характером рельефа дна, изрезанностью побережья и представить возможный характер изменчивости течений вблизи побережья.
На боковых рамках карты посмотреть линейный размер одной мили (одной минуты дуги меридиана), величину минимального деления одной минуты (цену деления). Оценить прохождение участков пути предварительной прокладки относительно навигационных опасностей. Представить необходимость учёта ветрового дрейфа и течения и примерные величины сноса, возможное падение достижимой скорости судна при фактических гидрометеорологических условиях.
Для графической прокладки некоторые величины приходится рассчитывать алгебраически, причём, часть величин выбирается из таблиц. Некоторые же задачи решаются преимущественно графическими методами. Но все навигационные задачи могут быть решены методами аналитического (письменного) счисления, что открывает широкие перспективы для компьютеризации навигационной работы. Некоторые методы аналитического счисления представлены в приложениях к прокладкам.
Для магнитного компаса на судне имеется таблица остаточной девиации.
Если на судне установлен достаточно современный гирокомпас, то его скоростная поправка автоматически вводится в показания с помощью корректора. Если же установлен более простой гирокомпас, то скоростную поправку необходимо учитывать алгебраически, для чего на судне должна быть составлена таблица скоростной поправки для широтного диапазона работы судна и для его фактических скоростей малого, среднего, полного хода.
Перед началом работы на МНК нужно актуализировать все необходимые таблицы, а также подготовить калькулятор и прокладочный инструмент.
Прямая задача
Известно: начальная точка на карте φн, λн; компасный курс по гирокомпасу ГКК или по магнитному компасу КК; начальный и конечный отсчёты лага ол1, ол2; моменты времени Т1 и Т2 снятия отсчётов лага.
1. Нанести по известным координатам φн, λн начальную точку на карту.
2. По ГКК вычислить ИК по формулам (6, 7) и КК по формулам (14 – 18). По отсчётам лага ол1, ол2 вычислить РОЛ, затем S по формулам (2, 3).
3. С помощью транспортира установить линейку по направлению ИК, сдвинуть линейку параллельно самой себе в начальную точку и провести карандашом линию ИК от начальной точки.
4. Вычисленную величину S взять на измеритель по боковой рамке карты и отложить по направлению ИК от начальной точки. Полученную точку отметить карандашом на линии ИК короткой чертой (длиной около 5 мм) перпендикулярно ИК.
5. Поставленные на карте начальную и конечную точки подписать соответствующим временем и отсчётом лага. Подпись точки ставится на свободном месте карты вблизи самой точки (т.е. черты на линии ИК) в виде обыкновенной дроби, в числителе которой проставляется время Т (две цифры –часы, точка, две цифры – минуты), а в знаменателе – отсчёт лага ол (две цифры – мили, запятая, одна цифра – десятые доли мили), например, 
. Горизонтальную черту дроби следует проводить по линейке параллельно напечатанной на карте параллели. Все надписи следует выполнять достаточной жирности контрастным мягким карандашом каллиграфическим почерком, хорошо читаемым при любом, в том числе слабом освещении.
6. Над линией ИК подписать ГКК, в скобках ΔГК, КК, в скобках ΔМК, например, [1]: ГКК 53,7˚ (- 1,0˚) КК 60,5˚ (-7,8˚).
Обратная задача
Известно: начальная точка на карте φн, λн; истинный курс ИК, начальный и конечный отсчёты лага ол1, ол2; моменты времени Т1 и Т2 снятия отсчётов лага либо плавание S.
1. Нанести по известным координатам φн, λн начальную точку на карту.
2. С помощью транспортира установить линейку по направлению ИК, сдвинуть линейку параллельно самой себе в начальную точку и провести карандашом линию ИК от начальной точки.
3. По известному ИК вычислить ГКК как обратную задачу по формулам (10, 11) и КК по формулам (14 – 18).
4. По отсчётам лага ол1, ол2 вычислить РОЛ, затем S по формулам (2, 3) или использовать известное значение S.
5. Величину S взять на измеритель по боковой рамке карты и отложить по направлению ИК от начальной точки. Полученную точку отметить карандашом на линии ИК короткой чертой 5 мм перпендикулярно ИК.
6. Поставленные на карте начальную и конечную точки подписать соответствующим временем и отсчётом лага.
7. Над линией ИК подписать ГКК, в скобках ΔГК, КК, в скобках ΔМК. Если для размещения надписи над линией ИК места мало, нужно использовать выносную черту аналогично применяемым в машиностроительном черчении.
УЧЁТ ВЕТРОВОГО ДРЕЙФА
Расчёт угла дрейфа
Угол отклонения пути судна от истинного курса (направления диаметральной плоскости судна) под суммарным воздействием ветра и ветрового волнения в навигации называется ветровым дрейфом. Он зависит от скорости и курсового угла кажущегося ветра, от площадей надводной и подводной поверхности судна, от формы надводной поверхности и её воздушного сопротивления, от скорости судна относительно воды и других факторов.При этом часто, но не всегда, направление волнения оказывается совпадающим с направлением истинного ветра. Направлением ветра считается то направление, откуда дует ветер (мнемоническое правило: ветер в компас).
Учёт ветрового дрейфа в навигации означает определение угла ветрового дрейфа и установление связи между истинным курсом ИК судна и направлением его движения под действием судовых движителей и ветра – ·путевым углом ПУα ветрового дрейфа.
В навигации рассматривается несколько способов определения угла дрейфа судна, в том числе с использованием дрейфометра или высокоточных обсерваций по РЛС или СНС. Получаемые таким путём конкретные определения угла дрейфа α остаются справедливыми до тех пор, пока не изменятся ветровые условия, курс или скорость судна или его осадка.
В более общем случае угол дрейфа α можно вычислить по формуле Н.Н.Матусевича
, (21)
где W – скорость кажущегося ветра, м/с;
КУw – курсовой угол кажущегося ветра;
Vc – скорость судна, выраженная в м/с;
kд – коэффициент угла дрейфа, определяемый экспериментально.
Для вычисления коэффициента дрейфа kд используются навигационные определения угла дрейфа α, сопровождающиеся замером посадки судна, фактической скорости судна Vc, скорости W и курсового угла КУw кажущегося ветра, после чего вычисляют коэффициент дрейфа
Накопленные при одинаковой осадке значения kд можно осреднять различными статистическими методами. В целом нужно иметь значения kд для нескольких осадок судна при типовых загрузках.
Экспериментально определённое значение коэффициента дрейфа УПС «Иван Ползунов» (прототип – судно смешанного плавания типа «Балтийский) в грузу kд = 1,7. Для архитектуры морских грузовых судов, [2],
kд = 1,3.
При вычислении α по (21) необходимо знать элементы кажущегося ветра W, КУw. Если известен истинный ветер (направление КU и скорость U), то получать элементы кажущегося ветра удобно в процессе графической прокладки построением ветрового скоростного треугольника, рис. 11.
Рисунок 11. Построение ветрового скоростного треугольника
на навигационной карте (длина векторов подписана только
для наглядности)
На линии ИК или ПУ из счислимой точки отложить скорость судна Vc в одинаковых единицах измерения со скоростью ветра (например, в м/с) в выбранном масштабе скоростей. В конец вектора скорости судна направить вектор истинного ветра (отложить направление КU, откуда дует ветер, и на нём в выбранном масштабе отложить скорость истинного ветра U). Из начала вектора истинного ветра в счислимую точку проложить отрезок, который представляет собой вектор кажущегося ветра: его длина – это скорость W в выбранном масштабе скоростей, а угол между линией пути и направлением вектора кажущегося ветра в счислимую точку – это курсовой угол кажущегося ветра КW.
В судовом журнале информацию о кажущемся ветре и учитываемом угле дрейфа записывают в виде «направление-скорость ветра, угол дрейфа», например, W = 110˚ - 11 м/с, α = + 4˚, рис. 12.
Рисунок 12. Запись в судовом журнале информации о кажущемся ветре и принятом угле дрейфа
Необходимо представлять, с какой точностью может быть получен результат по формуле (21).
Во-первых, эта формула даёт удовлетворительный результат при углах дрейфа α<10с. Во-вторых, коэффициент дрейфа содержит в себе трудно учитываемые теоретически особенности обтекания воздухом корпуса, надстроек, рубок, выступающих частей, что по-разному проявляется в частных ситуациях. Фиксированное значение kд не может точно описывать величину угла дрейфа для любых случаев. В таблице 4.4 МТ-2000 даётся средняя квадратическая погрешность определения углов дрейфа в пределах 0,5 – 1,5˚. Поэтому:
- в практике судовождения принято углы дрейфа округлять до 0,5˚ (в учебных задачах округлять до 0,1˚);
- скоростной ветровой треугольник для определения элементов кажущегося ветра W и КУW можно строить на тех линиях пути, которые известны
на момент построения этого треугольника. Предпочтительность использования линий пути следующая: ПУс; ПУα; ИК.
Путевой угол дрейфа ПУα, истинный курс ИК и угол дрейфа α связаны следующим аналитическим выражением:
Знак угла дрейфа α определяется по следующему правилу:
- если судно идёт левым галсом (ветер слева), то α считается положительным (α > 0);
- если судно идёт правым галсом (ветер справа), то α считается отрицательным (α < 0).
Геометрически выражение (23) иллюстрируется на рис. 13.
Лаг достаточно корректно учитывает пройденный судном путь с дрейфом в пределах небольших углов дрейфа до 15˚, поэтому пройденное судном расстояние нужно откладывать на линии ПУα.
а) угол дрейфа отрицательный (α = - 4˚);
б) угол дрейфа положительный (α = +4˚)
в) различие в истинном и компасных курсах при разных знаках α
Рисунок 13. Геометрическая связь ИК, ГКК, КК, α и ПУα
Прокладка на карте
Прямая задача
Известно: начальная точка на карте φн, λн; истинный курс ИК и скорость судна Vc; истинный ветер КU, U; начальный и конечный отсчёты лага ол1, ол2; моменты времени Т1 и Т2 снятия отсчётов лага.
1. Нанести по известным координатам φн, λн начальную точку на карту и подписать временем и отсчётом лага.
2. С помощью транспортира и линейки провести из начальной точки линию ИК (тонкая линия).
3. Решить ветровой скоростной треугольник:
- выбрать масштаб для прокладки скоростей;
- отложить на линии ИК скорость судна, выраженную в одинаковых единицах со скоростью ветра. Для перевода скорости из узлов в м/с использовать соотношение
. (24)
- в конце вектора скорости судна с помощью транспортира и линейки провести направление истинного ветра КU и на этой линии отложить в выбранном масштабе скорость истинного ветра U. Вектор истинного ветра направлен в конец вектора скорости судна;
- из начала вектора скорости истинного ветра провести вектор кажущегося ветра в начальную точку. Измерить длину этого вектора и оцифровать в масштабе скоростей – получить скорость кажущегося ветра W. Измерить угол между линией ИК и вектором кажущегося ветра (навстречу ветру) – получить курсовой угол кажущегося ветра КУW. Измерить угол между нордовой частью меридиана и вектором кажущегося ветра в круговом счёте – получить направление кажущегося ветра КW.
4. Рассчитать угол ветрового дрейфа α по (21) и определить знак α.
5. Вычислить путевой угол дрейфа ПУα по (23).
6. Из начальной точки провести линию ПУα (средней жирности).
7. Над линией ПУα (или над выносной чертой) подписать:
ГКК (ΔГК) КК (ΔМК) α (25)
8. При необходимости рассчитать пройденное судном расстояние S по ол1, ол2, kл по формулам (2, 3) и отложить его от начальной точки по линии ПУα, пользуясь масштабом на боковой рамке карты. Полученную точку подписать временем и отсчётом лага.
9. Проверить правильность расчётов и построений: алгебраическая сумма ГКК + ΔГК + α должна быть равна снятому транспортиром с карты направлению ПУα:
аналитически ГКК + ΔГК + α = ПУα графически. (26)
10. В судовой журнал помимо обязательных Т, ГКК, КК, ол внести запись ΔГК, ΔМК, направление, скорость и курсовой угол кажущегося ветра, учитываемый угол дрейфа.
Обратная задача
Известно: начальная точка на карте φн, λн; путевой угол дрейфа ПУα и скорость судна Vc; истинный ветер КU, U; начальный и конечный отсчёты лага ол1, ол2; моменты времени Т1 и Т2 снятия отсчётов лага.
1. Нанести по известным координатам φн, λн начальную точку на карту и подписать временем и отсчётом лага.
2. С помощью транспортира и линейки провести из начальной точки линию ПУα (средней жирности).
3. На линии ПУα решить ветровой скоростной треугольник аналогично п.3 прямой задачи. Определить скорость, курсовой угол и направление кажущегося ветра.
4. Рассчитать угол ветрового дрейфа α по (21) и определить знак α.
5. Вычислить истинный курс судна
. (27)
6. Из начальной точки с помощью транспортира и линейки тонкой линией провести короткий отрезок (около 5 см) истинного курса.
7. Рассчитать поправку гирокомпаса и гирокомпасный курс по
(10, 11).
8. Рассчитать компасный курс по магнитному компасу по (14 – 18).
9. Над линией ПУα подписать ГКК (ΔГК) КК (ΔМК) α.
10. При необходимости рассчитать пройденное судном расстояние S по ол1, ол2, kл по формулам (2, 3) и отложить его от начальной точки по линии ПУα, пользуясь масштабом на боковой рамке карты. Полученную точку подписать временем и отсчётом лага.
11. Проверить правильность расчётов и построений по (26).
12. В судовой журнал внести запись ΔГК, ΔМК, направление, скорость и курсовой угол кажущегося ветра, учитываемый угол дрейфа.
УЧЁТ ТЕЧЕНИЯ
Прокладка на карте
Прямая задача
Известно: начальная точка на карте φн, λн; гирокомпасный, компасный, истинный курс ИК; скорость судна Vc, истинный ветер КU, U; направление Кт и скорость vт течения; начальный и конечный отсчёты лага ол1, ол2; моменты времени Т1 и Т2 снятия отсчётов лага.
1. Нанести по известным координатам φн, λн начальную точку на карту и подписать временем и отсчётом лага.
2. По методу решения прямой задачи учёта ветрового дрейфа построить ветровой скоростной треугольник, определить элементы кажущегося ветра W, КW, КУW, вычислить угол ветрового дрейфа α по (21) и путевой угол дрейфа ПУα (5.а. пункты 1 – 9).
3. На линии ПУα отложить скорость судна Vc, выраженную в узлах, в выбранном масштабе скоростей – получить вектор ПУα.
4. Приступить к векторному сложению ПУα и vт по формуле (29). С помощью транспортира и линейки из конца вектора скорости судна отложить направление течения Кт (тонкой линией). На этом направлении отложить в выбранном масштабе скоростей скорость течения vт.
5. По линейке из начальной точки через конец вектора скорости течения провести жирную линию – путевой угол суммарного сноса ПУс, рис. 14. Счислимое место судна будет располагаться на этой линии.
6. Не меняя положение линейки, приставить к ней транспортир и оцифровать полученный путевой угол ПУс относительно ближайшего напечатанного на карте меридиана.
7. Аналитически вычислить угол сноса течением β
β = ПУс – ПУα. (34)
Проверить полученный знак угла β: если течение сносит судно с ПУα вправо, то β > 0; если течение сносит судно с ПУα влево, то β < 0.
8. Над/под линией ПУс (или над выносной чертой) подписать
(рис. 15): ГКК (ΔГК) КК(ΔМК) α β
Иногда вместо β записывают суммарный угол сноса с = α + β.
9. Проверить правильность расчётов и построений:
аналитически ГКК + ΔГК + α + β = графически ПУс (35)
аналитически КК + ΔМК + α + β = графически ПУс (36)
10. Для получения счислимого места рассчитать пройденное судном расстояние S по (2, 3) и отложить его от начальной точки по линии ПУα, пользуясь масштабом на боковой рамке карты. Из полученной на ПУα точки провести линию параллельно вектору течения до пересечения с ПУс. Точка на ПУс и есть счислимое место судна; эту точку подписать временем и отсчётом лага (рис. 15).
11. В судовой журнал в колонку 5 внести запись отсчёта лага, ΔГК, ΔМК, направления и скорости кажущегося ветра, учитываемый угол дрейфа α, направления и скорости течения, учитываемый угол сноса течением β или суммарный угол сноса с = α + β, рисунок 16.
Рисунок 14. Получение ПУс решением скоростного треугольника:
скорость судна Vс на ПУα плюс вектор скорости течения vт
(надписи скоростей и путевых углов показаны
для удобства понимания)
Рисунок 15. Надпись на линии ПУс
(остальные надписи показаны для удобства понимания)
Рисунок 16. Запись в судовом журнале параметров кажущегося ветра, угла дрейфа, параметров течения, угла сноса течением
Обратная задача
Известно: начальная точка на карте φн, λн; путевой угол судна ПУс; скорость судна Vc, истинный ветер КU, U; направление Кт и скорость vт течения; начальный и конечный отсчёты лага ол1, ол2; моменты времени Т1 и Т2 снятия отсчётов лага.
1. Нанести по известным координатам φн, λн начальную точку на карту и подписать временем и отсчётом лага.
2. С помощью транспортира и линейки провести из начальной точки линию пути ПУс (жирной линией), а также направление течения Кт (тонкой линией), помня, что течение – из компаса.
3. По направлению течения Кт отложить скорость течения vт, узлы, в выбранном масштабе скоростей.
4. Приступить к вычитанию вектора скорости течения по (33). На измеритель взять скорость судна Vс, узлы, в выбранном масштабе скоростей. Установив одну иглу измерителя на конец вектора скорости течения vт, вторую иглу измерителя установить на линию ПУс. Такое положение измерителя соответствует путевому углу ветрового дрейфа ПУα, рис. 17.
Рисунок 17. Получение ПУα вычитанием вектора течения из ПУс
5. Приложить к иглам измерителя линейку, убрать измеритель и, не меняя положения линейки, приставить к ней транспортир для оцифровки значения ПУα относительно напечатанного на карте меридиана.
6. Перенести полученное направление ПУα параллельно самому себе в начальную точку и провести из неё линию ПУα (средней толщины).
7. Вычислить величину угла сноса течением β по формуле (34).
8. На ПУс построить ветровой скоростной треугольник в выбранном масштабе скоростей: отложить на линии ПУс скорость судна Vc, м/с; в конец вектора Vc подвести вектор истинного ветра U; из начала вектора U в начало вектора Vc провести вектор кажущегося ветра W и оцифровать его в выбранном масштабе скоростей; измерить курсовой угол кажущегося ветра КУW, рис. 18.
Рисунок 18. Построение ветрового скоростного треугольника
9. Вычислить по (21) величину угла дрейфа α и определить его знак.
10. Рассчитать по (27) истинный курс ИК.
11. По величине ИК рассчитать ΔГК и ГКК по (10, 11), затем ΔМК и КК по (14 – 18), рис. 19.
12. Выполнить проверку аналитической и графической работы по формулам (35, 36).
13. Для получения счислимого места на Т2 / ол2 и записи в судовом журнале выполнить действия пунктов 6.а 10, 11 прямой задачи учёта течения, рис. 20.
Рисунок 19. Расположение линий ПУс, ПУα, ИК;
перенос пройденного пути S с линии ПУα на ПУс;
надпись на карте курсов, угла дрейфа и угла сноса течением
Рисунок 20. Нанесение счислимой точки на ПУс:
отложить Sл на ПУα, а затем полученную точку перенести
на ПУс параллельно вектору течения
УЧЁТ ЦИРКУЛЯЦИИ
Диаметр циркуляции среднетоннажных судов, как правило, лежит в пределах 0,25 – 0,5 мили. На путевых картах масштаба мельче 1:100000 радиус циркуляции меньше 0,2′ графически трудно учесть. Поэтому графическому учёту на мелкомасштабных путевых картах подлежит циркуляция с радиусом Rц >> 0,2′, а на крупномасштабных путевых картах и планах – любая.
При графической прокладке циркуляцию судна обычно представляют дугой окружности постоянного радиуса. Как правило, подлежат определению следующие элементы учёта циркуляции:
- точка начала поворота (контролируется либо по контрольным навигационным параметрам, либо по отсчёту лага);
- расположение на карте линии пути судна после поворота;
- точка окончания поворота на новый курс (контролируется по компасу);
- отсчёт лага окончания поворота или путь, проходимый судном на циркуляции.
При графической прокладке циркуляции в морских водах действие ветрового дрейфа и течения не учитывается из-за кратковременности процесса.
Порядок учёта циркуляции различается в прямой и обратной задачах.
В прямой задаче задана линия начального пути, место начала поворота, путевой угол движения судна после поворота, рис. 21.
Рисунок 21. Учёт циркуляции в прямой задаче
В обратной задаче заданы линия начального пути, линия пути после поворота судна, рис 22.
Рисунок 22. Учёт циркуляции в обратной задаче
Прокладка на карте
Прямая задача
Известно: начальная линия пути судна ПУ1 и гирокомпасный курс ГКК1, соответствующий ПУ1; точка начала поворота Т1/ол1 на начальной линии пути; диаметр или радиус циркуляции Rц; путевой угол ПУ2, которым судно должно следовать после поворота; гирокомпасный курс ГКК2, соответствующий путевому углу ПУ2.
1. Поставить на начальной линии пути точку начала поворота и подписать её временем и отсчётом лага Т1/ол1. Для контроля выхода судна в точку поворота приискать 1 – 2 наиболее удобных навигационных параметров.
2. Выразить радиус циркуляции Rц в морских милях и взять его на циркуль по боковой рамке карты.
3. Поставить карандаш циркуля в точку начала поворота, а иглу циркуля – перпендикулярно линии пути в сторону поворота – на центр окружности поворота и провести из этого центра дугу окружности, рис. 23.
4. С помощью транспортира установить линейку на путевой угол ПУ2 и провести по касательной к окружности циркуляции линию пути ПУ2. Точка касания будет точкой окончания поворота и начала движения новым путевым углом. Контроль окончания поворота ведётся по достижении гирокомпасного курса ГКК2.
Рисунок 23. Проведение на карте из точки начала поворота
08.18/48,9 радиусом Rц дуги окружности и касательной к ней,
соответствующей новой линии пути
5. Рассчитать ориентировочно путь, проходимый судном по циркуляционной дуге
, (37)
где α = ГКК2 – ГКК1 - угол поворота судна.
6. Рассчитать ориентировочный отсчёт лага ол2 точки окончания поворота
,. (37)
Обратная задача
Известно: начальная линия пути ПУ1 и гирокомпасный курс ГКК1, соответствующий ПУ1; диаметр или радиус циркуляции Rц; новая линия пути ПУ2; гирокомпасный курс ГКК2, соответствующий путевому углу ПУ2.
1. Проложить начальную линию пути ПУ1 и новую линию пути ПУ2.
2. Выразить радиус циркуляции Rц в морских милях и взять его на циркуль по боковой рамке карты.
3. От начальной и новой линий пути из произвольных точек в сторону поворота циркулем отметить дугой радиус циркуляции Rц, рис. 24.
Рисунок 24. Отметка радиусом циркуляции дуг окружностей
от линий прежнего и нового пути
4. Параллельно линиям пути ПУ1 и ПУ2 провести по касательной к отмеченным дугам циркуляции вспомогательные линии до их пересечения. Точка пересечения вспомогательных линий есть центр окружности циркуляции, рисунок 25.
5. Из полученной точки центра циркуляции провести радиусом циркуляции Rц дугу окружности касательно к линиям пути ПУ1 и ПУ2. Точки касания есть точки начала и конца поворота с выходом на новую линию пути, рисунок 26.
6. Рассчитать отсчёт лага ол1 точки начала поворота и приискать для неё 1 – 2 контрольных навигационных параметров.
7. Рассчитать ориентировочно путь, проходимый судном по циркуляционной дуге, по формуле (37) и отсчёт лага ол2 точки окончания поворота по формулам (38). Контроль завершения поворота ведётся по достижении гирокомпасного курса ГКК2, рис. 27.
Рисунок 25. Проведение параллельно линиям пути касательных
к дугам окружностей и получение центра окружности циркуляции
на пересечении касательных
Рисунок 26. Проведение окружности циркуляции
Рисунок 27. Расчёт точек начала и конца поворота
Использование протрактора
Неподвижная, центральная линейка протрактора используется для наведения на средний объект наблюдения. Относительно неё левая линейка устанавливается под левым углом (обозначим его α), а правая под правым (угол β). Углы на протракторе устанавливаются отжатием зацепления червяка с центральным червячным колесом и перестановкой по линеечной риске на соответствующее целым градусам значение шкалы червячного колеса. Дуговые минуты углов α и β выставляются вращением левого и правого барабанов. Установленные углы α и β необходимо ещё раз проверить по риске на шкале червячного колеса и по риске барабана.
Затем на карте отыскивают центральный, левый и правый объекты наблюдений, накладывают на карту протрактор и двигают его так, чтобы рабочие кромки линеек прошли точно через объекты наблюдений. После нахождения правильного положения протрактора нажимают центральный штифт для отметки уколом иглы местоположения центра протрактора, соответствующего обсервованному месту судна на карте.
Обсервованное место отмечают условным знаком.
В судовом журнале записывают в колонке 4 два отсчёта секстана или три пеленга, а в колонке 5 – названия объектов наблюдений. Строкой ниже в столбцах колонки 4 записывают обсервованные координаты.
Использование кальки
При отсутствии протрактора аналогичную работу можно выполнить с использованием кальки. На листе кальки в произвольном месте ставят точку, от которой проводят центральный луч, соответствующий средней линейке протрактора. Из намеченной точки влево и вправо от центрального луча с помощью транспортира проводят лучи под углами α и β. Линии необходимо проводить тонкими и чёткими (лучше всего тушью с помощью чертёжного рейсфедера). Далее лист кальки накладывается на карту и каждый луч совмещается со своим объектом наблюдения, после чего иглой измерителя накалывается центральная точка, которая обозначает обсервованное место судна.
Дальнейшие действия аналогичны работе с протрактором.
Графическое построение
Изолинией горизонтального угла является окружность (изогона), проходящая через три точки: через место наблюдателя и два объекта, между которыми измерен угол. Метод построения окружности, проходящей через три точки достаточно простой, однако, в нашем случае положение обсервованной точки заранее неизвестно, поэтому необходимо использовать условие, что измеренный угол является вписанным в окружность.
Как известно, вписанный угол равен половине центрального угла, опирающегося на ту же дугу окружности между объектами наблюдений. Но центральный угол проводится из центра окружности, а центр окружности всегда лежит на перпендикуляре к середине любой хорды, в том числе и хорды между объектами наблюдений, рис. 36.
Рисунок 36. Построение окружности угла α
Следовательно, во-первых, для нахождения центра необходимо провести перпендикуляр DC к середине расстояния между объектами наблюдения.
Далее из рис. 36 видно, что треугольник АОВ равнобедренный, поэтому углы между радиусами ОА или ОВ и хордой АВ равны между собой и по величине равны
, (54)
Следовательно, во-вторых, из любого объекта наблюдений (А или В) необходимо провести луч под углом к хорде АВ, равным 90˚ - α. Пересечение этого луча с перпендикуляром DC даёт положение центра О окружности.
Далее иглу циркуля поставить в центр О и радиусом ОА или ОВ провести искомую окружность.
Аналогичным образом построить окружность между вторым и третьим объектами наблюдений.
Для проведения перпендикуляра к середине хорды можно воспользоваться известным из планиметрии приёмом, рис. 37.
Рисунок 37. Проведение перпендикуляра к середине отрезка АВ
Из конечных точек А и В отрезка АВ произвольным радиусом R, большим половины отрезка АВ, провести дуги cА, dA и cB, dB. Соединить точки C и D пересечения дуг – это и есть перпендикуляр к середине отрезка АВ, а точка Е есть середина отрезка АВ.
Углы 90˚ - α и 90˚ - β необходимо откладывать по транспортиру.
Точка пересечения окружностей между собой есть обсервованное место судна.
Дальнейшие действия аналогичны работе с протрактором.
ЗАДАНИЯ НА ПРОКЛАДКУ
Прокладка № 1
Карта 65526.
Задача: работа с ГК; заполнение судового журнала.
Плавание в 2016 году.
Таблица девиации МК – учебная. Коэффициент лага kл=0,98.
Постоянная поправка гирокомпаса ΔГКпост.= - 0,5˚. Скоростная поправка δv – по таблице 2.14 МТ-2000 или расчётом по формуле, стр.43 МТ-2000. Осадка судна 4,8 м. Скорости: ППХ 12 узлов, СПХ 9 узлов, МПХ 6 узлов.
Истинный ветер: направление КU= 90˚, скорость U = 8 м/с.
Диаметр циркуляции Dц= 600 м.
 | Координаты якорной стоянки: φ = 13˚ 26,85′ N; λ=109˚15,70′Е. Закончили разгрузку и оформление документов. Снялись с якоря. Дали МПХ. Легли на ГКК = 220˚. |
 | Лечь на створ утёсов м.Ганьден с SE оконечностью о.Йен. Поставить на карте точки начала и конца поворота. |
 | Легли на ИК = 115˚. |
 | Лечь на ГКК = 50˚. Поставить на карте точки начала и конца поворота. |
 | Легли на путь с расчётом пройти в 1 миле от м.Онгдьен. Дали ППХ. Приступили к учёту ветрового дрейфа. |
 | Легли на путь с расчётом пройти в 0,9 мили от побережья вблизи м.Кега – м.Вунгму. Продолжаем у< Наши рекомендации |